Abstract III

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Abstract

Unternehmen sind heute zur nachhaltigen Optimierung ihrer Produkte, Prozesse und Strukturen gezwungen. Die Planung und Durchführung einer funktionierenden Logistik ist dabei unerlässlich.

Die folgende Arbeit befasst sich mit dem Thema „Einführung einer barcodegestützten Lagerorganisation im Anlagenbau“ bei einem mittelständischen Unternehmen. Mit Hilfe einer WLAN-Lösung, soll eine Effektivitäts- und Effizienzsteigerung der Prozesse erreicht werden. Das Ziel dieser Arbeit ist, die bestehenden Prozesse zu analysieren und ihre Stärken und Schwächen mit Optimierungspotenzialen herauszuarbeiten. Die dabei erzielten Erkenntnisse werden mit der Barcodetechnologie in die SOLL-Situation eingearbeitet. Gleichzeitig soll das Projekt mit einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung untersucht und der größte Nutzen anhand einer Nutzwertanalyse herausgestellt werden.

Aus den Analysen der Prozesse geht hervor, dass die Schwächen gegenüber den Stärken überwiegen. Demzufolge sind viele Optimierungspotenziale zu erkennen, die in naher Zukunft umgesetzt werden könnten. Die Wirtschaftlichkeit des Projektes ist ebenfalls gegeben, da ein positiver Kapitalwert vorliegt. Die Nutzwertanalyse gibt Aufschluss über die nicht messbaren Faktoren. Daraus geht eindeutig hervor, dass die Lesbarkeit, Fehlerquote und Transparenz den höchsten Nutzen haben. Die Ergebnisse decken sich mit den Erwartungen der Geschäftsleitung, welche an die Barcodetechnologie gestellt wurden

Vorwort IV

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Vorwort

An dieser Stelle möchte ich mich bei denjenigen bedanken, die wesentlich zum Gelingen dieser Thesisarbeit beigetragen haben.

Der erste Dank gilt Herrn Prof. Dr. Guido Mustermann, meinem Betreuer und Erstkorrektor von Seiten der Hochschule Furtwangen, der mich immer beratend und mit vielen hilfreichen Tipps vor allem aus der Logistikpraxis unterstützte.

Des Weiteren bedanke ich mich beim Unternehmen Musterfirma, durch dessen Kooperation mit der Hochschule Furtwangen das Thema der Thesisarbeit überhaupt erst zustande kam. Insbesondere gilt mein Dank Herrn Muster, der sich bereit erklärte, die Zweitkorrektur dieser Arbeit zu übernehmen und den Kollegen aus der EDV und dem Lager, die mir hilfreiche Materialien zum praktischen Teil der Diplomarbeit zukommen ließen. Alle hatten immer ein offenes Ohr bezüglich meiner Fragen zur Praxis bei Musterfirma.

Inhaltsverzeichnis V

Inhaltsverzeichnis   

Abstract.   III

Vorwort................................................................................................................................................................   IV

Abbildungsverzeichnis.   VIII

Tabellenverzeichnis. IX   

Abk  ürzungsverzeichnis  X

1  Einführung  1

1.1.  Zielsetzung  3

1.2.  Unternehmen.  4

2  Grundlagen  5

2.1.  Identifikationstechnologien in der Logistik.  5

2.1.1.  Barcodetechnologie.  6

2.1.2.  Optical Character Recognition  7

2.1.3.  Biometrische Verfahren  7

2.1.4.  Chipkarten.  8

2.1.5.  RFID.  11

2.2.  Barcode.  12

2.2.1.  Definition Barcode  13

2.2.2.  Geschichte des Barcode  13

2.2.3.  Barcodetypen.  15

2.2.3.1.  eindimensionaler Barcode.  15

2.2.3.1.1.  Code 2/5 Interleaved  15

2.2.3.1.2.  Code 39  16

2.2.3.1.3.  Code 128  17

2.2.3.1.4.  EAN 128.  19

2.2.3.1.5.  Codabar  21

2.2.3.2.  zweidimensionaler Barcode.  21

2.2.3.2.1.  Code 49  22

2.2.3.2.2.  PDF 417  23

2.2.3.2.3.  MaxiCode.  24

2.2.3.2.4.  Data Matrix  25

2.2.4.  Abgrenzung 1D-, 2D- und Kombi-Code  26

2.2.5.  Bestandteile eines Barcodesystems  27

2.2.5.1.  Drucker  28

2.2.5.2.  Etiketten.  29

2.2.5.3.  Scanner  29

2.2.5.4.  Software.  30

3  Projektvorbereitung- und planung  31

3.1.  Auswahl Softwaredienstleister  32

3.2.  Geräteauswahl  33

3.2.1.  Scanner.  33

3.2.2.  Drucker  34

Inhaltsverzeichnis VI

4  IST-Situation.  35

4.1.  Wareneingang  35

4.1.1.  Prozessbeschreibung  36

4.1.2.  Stärken- und Schwächenanalyse  37

4.1.3.  Optimierungspotenziale  39

4.2.  Ein -/Umlagerung  40

4.2.1.  Prozessbeschreibung  41

4.2.2.  Stärken- und Schwächenanalyse  41

4.2.3.  Optimierungspotenziale  42

4.3.  Kommissionierung  43

4.3.1.  Prozessbeschreibung  43

4.3.2.  Stärken- und Schwächenanalyse  45

4.3.3.  Optimierungspotenziale  47

5  SOLL-Situation.  49

5.1.  Wareneingang  49

5.2.  Ein-und Umlagerung  50

5.3.  Kommissionierung  51

6  Wirtschaftlichkeitsanalyse.  53

6.1.  Kosten für ein Barcodesystem.  53

6.1.1.  Investitionskosten.  54

6.1.2.  Betriebskosten  56

6.1.3.  Kapitalwertmethode  59

6.2.  Nutzwertanalyse.  60

6.2.1.  Grundlagen der Nutzwertanalyse  61

6.2.2.  Zieldefinition.  61

6.2.3.  Aufstellung und Gewichtung der Erfüllungskriterien  62

6.3.  Kennzahlen.  66

7  Implementierung  69

7.1.  Systemseitige Maßnahmen  69

7.2.  Technische Vorbereitungen.  71

7.2.1.  Hardware.  72

7.2.2.  Funkausleuchtung  73

7.2.3.  Infrastruktur.  75

8  Schlussbetrachtung und Ausblick  77

Literaturverzeichnis.   XI

Quellenverzeichnis   XII

Anhang XIV   

Abbildungsverzeichnis   

Abbildungsverzeichnis   

Abbildung  1: Auto-ID Systeme.  

Abbildung  2: Typische Architektur einer Speicherkarte mit Sicherheitslogik  

Abbildung  3: Typische Architektur einer Mikroprozessorkarte  

Abbildung  4: Funktionsweise eines RFID-Systems.  

Abbildung  5: Code 2/5 Interleaved  

Abbildung  6: Code 39  

Abbildung  7: Programmkonstrukt Modulo Berechnung in C  

Abbildung  8: Code 128  

Abbildung  9: EAN 128  

Abbildung  10: Code Codabar.  

Abbildung  11: Code 49  

Abbildung  12: PDF 417  

Abbildung  13: Orientierungswaben beim MaxiCode  

Abbildung  14: MaxiCode.  

Abbildung  15: Data Matrix  

Abbildung  16: Werkslayout  

Abbildung  17: E-Mail zur Ausfassung von Back End Projekten.  

Abbildung  18: Schüttgüter-Ausfassliste.  

Abbildung  19: Grafik Nutzwertanalyse  

Abbildung  20: Programmierung Schüttenetikett.  

Abbildung  21: Meßergebniss Vorderer Halleneingang  

Abbildung  22: Feldstärke Skala  

Abbildung  23: Infrastruktur Barcodetechnologie  

Tabellenverzeichnis IX   

Tabellenverzeichnis   

Tabelle 1:  Aufbau Code EAN 128  19

Tabelle 2:  Lagerplatz anlegen/ändern Formular  37

Tabelle 3:  Ausfassliste mit Baugruppen.  48

Tabelle 4:  Investitionskosten für die Barcodeeinführung  55

Tabelle 5:  Berechnung Retourenbearbeitung.  57

Tabelle 6:  Betriebskosten Verpackung  58

Tabelle 7:  Berechnung der Prozesskosten.  59

Tabelle 8:  Paarweiser Vergleich  64

Tabelle 9:  Beurteilung und Ergebnis der Technologie  65

Abkürzungsverzeichnis X

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Abkürzungsverzeichnis

Abkürzung Bedeutung 1D-Codes eindimensionale Codes 2D-Codes zweidimensionale Codes AIM Automatic Identification Manufacturers

AP ASCII AV BE

CCD CMS CS Diff Diffusionsöfen DIN Deutsche Industrie Norm Do Durchlauföfen EAN European Article Number EAS Electronic Article Surveillance

EEPROM ERP-System FE

ff FKL FNC1

HF I/O-Port ID ISO IT ITF

KB LVS MDE o.g. OCR PDF

QAB QS-pflichtig RAM RFID ROM SLG SMT UPC UPS United Parcel Service

VW WBS WEK WEZ WLAN

Einführung 1

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1 Einführung

Infolge weltweiter Globalisierung und stetige Zunahme von Kundenansprüchen, steigen ebenfalls die Anforderungen, welche heute an moderne Industrieunternehmen gestellt werden. Märkte wandeln sich von Nachfrage- zu Anbietermärkten. Ein starker Konkurrenzdruck auf nationaler Ebene entsteht, der zudem von internationalen Wettbewerbern verstärkt wird. Durch die zunehmende Auslagerung von nationalen Standorten in günstigere osteuropäische Staaten, können die Unternehmen weitere Einsparungen verbuchen, welche sich dann auf den Produkten niederschlagen. Große Unternehmen wie DaimlerChrysler, Siemens, VW etc. haben bereits mehrere ausländische Standorte erschlossen und profitieren von standortbedingten Vorteilen wie beispielsweise geringeren Lohn- und Lohnnebenkosten, geringere Steuer- und Abgabenlasten sowie weniger umfangreiche Vorschriften und Gesetzgebungen. Durch die verbesserte Verkehrs- und Kommunikationstechnik und die räumliche Nähe zum deutschen Markt, sind die Produkte schnell verfügbar und direkt vergleichbar geworden.

Ein Kunde verlangt heute Produkte, welche auf seine Bedürfnisse zugeschnitten sind. Neben hoher Qualität, Funktionalität und Wertbeständigkeit verlangt dieser auch gleichermaßen geringe Preise. Aufgrund des technologischen Fortschritts können neue Produkte in immer kürzeren Zeiträumen entwickelt, produziert und vermarktet werden. Diese schnelle Entwicklung ist unter dem Aspekt wachsender Produktkomplexität als sehr gravierend anzusehen. Um diesen Anforderungen der Märkte gerecht zu werden, sind die Unternehmen zur nachhaltigen Optimierung ihrer Produkte, Prozesse und Strukturen gezwungen. Ein grundlegendes Ziel dieser Bestrebungen ist die Produktion von hochwertigen Produkten und dies zu möglichst geringen Kosten. Damit diesen hohen Ansprüchen genüge getragen werden kann, ist die Planung und Durchführung einer funktionierenden Logistik unerlässlich. Um dies zu erreichen, müssen die inner- und außerbetrieblichen Material- und Informationsflüsse lückenlos aufeinander abgestimmt sein. Durch die fortschreitende Entwicklung der Informationstechnologie (IT) ergeben sich neue Möglichkeiten für die Realisierung und Umsetzung der Lagerwirtschaft. Mit Einführung von

Identifikationstechnologien wie z.B. Barcode, lässt sich die Logistik hinsichtlich Zeit, Kosten und Sicherheit zunehmend optimieren.

2 1.1 Zielsetzung

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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich in den folgenden acht Kapiteln, mit der „Einführung einer barcodegestützten Lagerorganisation im Anlagenbau“ bei einem mittelständischen Unternehmen. Zunächst wird dem Leser vermittelt, welche Zielsetzung mit der Arbeit verfolgt und bei welchem Unternehmen dies durchgeführt wird. Im Anschluss daran, folgt ein Überblick über die gängigsten Identifikationstechnologien in der Logistik.

Um ein grundlegendes Verständnis für die Barcodetechnologie zu schaffen, wird in Kapitel 2 neben der Definition des Barcode auch die Geschichte aufgezeigt. Die wichtigsten ein- und zweidimensionalen Barcodetypen werden ebenfalls erläutert. Mit Kapitel 3 beginnt die eigentliche praktische Arbeit. Darin beschrieben sind die ersten Planungen und Maßnahmen für eine Barcodeeinführung.

Das Kapitel 4 beschreibt die derzeit vorliegenden IST-Prozesse. Neben dem Wareneingang, Kommissionierung und Ein/Umlagerung, sind auch die jeweiligen Stärken und Schwächen beschrieben. Optimierungspotenziale sind ebenfalls teil dieses Kapitels. Im Anschluss daran folgen die SOLL-Prozesse, die aus den IST-Prozessen abgeleitetet werden. Sie setzen sich aus dem Wareneingang, Kommissionierung und Umlagerung zusammen

Mit der Wirtschaftlichkeitsanalyse in Kapitel 6, wird anhand der Investitions- und Betriebskosten nachgewiesen, ob das Projekt wirtschaftlich ist. Neben den „nackten“ Zahlen werden auch die nicht messbaren Faktoren in einer Nutzwertanalyse dargestellt. Kennzahlen schließen das Kapitel ab.

Die für die Implementierung technischen und systemseitigen Maßnahmen werden in Kapitel 7 beschrieben. Die Schlussbetrachtung in Kapitel 8 wirft nochmals einen zusammenfassenden Blick auf die erzielten Ergebnisse und gibt gleichzeitig einen Ausblick in die Zukunft.

1 Einführung 3

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1.1. Zielsetzung

Das Unternehmen Musterfirma expandiert sehr aufgrund der starken Nachfrage nach Anlagen für die Photovoltaik und Halbleiterindustrie. Neue Gebäude werden errichtet, Mitarbeiterzahlen drastisch erhöht um Kundenwünsche zu erfüllen. Aufgrund dieses explosionsartigen Wachstums sind bisherige Arbeitsabläufe nicht mehr auf die neue Situation umsetzbar und die stetig wachsenden Materialanfragen in der Logistik können ohne technologische Unterstützung nicht mehr bewältigt werden.

Mit Einführung der Barcodetechnologie entscheidet man sich für ein bereits standardisiertes Verfahren, welches in Handel und Logistik eingesetzt wird. Das Unternehmen Musterfirma verspricht sich von der Barcodetechnologie eine Personal- und Kosteneinsparung. Dies wird durch die Pickgeschwindigkeitssteigerung und Reduzierung der Buchungszeiten erreicht. Eine Auswirkung dieser Einführung ist zum einen, dass dadurch die Ausfasslistenhandhabung entfällt und zum anderen eine wegoptimierte Ausfassung möglich ist. Durch die zeitnahe Online-Verbuchung im ERP-System wird eine verbesserte und transparente Datenqualität für Zeiten- und Mengengerüste erreicht. Aufgrund der reduzierten Fehlerhäufigkeit vermindert sich der Aufwand für Sekundärtätigkeiten wie z.B. Etikettierungs/ Beschriftungsfehler und Lesefehler der ID-Nummern sowohl für die Handhabung der Artikel als auch in den Endmontagen.

Die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist zum einen, die bereits bestehenden Prozesse auf Stärken und Schwächen zu untersuchen und Optimierungspotenziale aufzuzeigen. Zum anderen soll die Technologie in die neuen Prozesse eingearbeitet werden. Die daraus entstehenden Anforderungen für die erforderlichen Module, werden in einem Lastenheft dokumentiert. Eine weitere Zielsetzung ist die wirtschaftliche Untersuchung des Projektes sowie die Herausarbeitung des erzielten Nutzens. Zudem soll der Einführungsprozess exemplarisch mit allen seinen Gegebenheiten transparent aufbereitet werden.

4 1.2 Unternehmen

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1.2. Unternehmen

Unternehmensinhalte wurden gelöscht.

2 Grundlagen 5

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2 Grundlagen

In diesem Kapitel sollen die zum Verständnis der Arbeit notwendigen Grundlagen vermittelt werden. Die Grundlagen gliedern sich dabei in zwei Teile. Der erste Teil behandelt die in der Logistik gängigen Identifikationsverfahren. Im zweiten Teil liegt der Fokus ausschließlich auf dem Barcode. Durch die grundlegenden Informationen wird ein Überblick über die Technologie gegeben und gleichzeitig auf das eigentliche Thema hingeführt.

2.1. Identifikationstechnologien in der Logistik

„Aus der Sicht des Informatikers ist Visibilität in Logistik-Netzwerken nichts anderes als ein Datensatz, der in einem IT-System gespeichert ist. Damit Visibilität entstehen kann, gibt es unterschiedliche Formen der Dateneingabe, welche unterschiedlich stark automatisiert sind. Das Spektrum reicht von der manuellen Dateneingabe, über Barcode bis zu Radio

Frequency IDentification (RFID). ¹ Vor allem in den letzten Jahren wurde die Entwicklung und Anwendung neuer Informationstechnologien in der Praxis rasant vorangetrieben. Hauptsächlich werden automatische Identifikationsverfahren (Auto-ID) in der Beschaffungs-und Distributionslogistik, im Handel, in vielen Dienstleistungsbereichen, in Produktionsbetrieben und in Materialflusssystemen eingesetzt.

Identifikationstechnologien tragen dazu bei, dass Artikel im Materialfluss zu jeder Zeit an jedem Ort eindeutig gekennzeichnet und identifiziert werden können. Seit geraumer Zeit existieren mehrere Auto-ID Technologien wie das folgende Schaubild zeigt. Nicht jede Technologie ist für jedes Unternehmen passend, deshalb muss die Entscheidung anhand von Kriterien und Zielvorstellungen, individuell gefällt werden.

¹ Vgl. L. Dittmann, Der angemessene Grad in der Visibilität in Logistik-Netzwerken, DUV, St.Gallen 2006, S.3

6 2.1 Identifikationstechnologien in der Logistik

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² Abbildung 1: Auto-ID Systeme

Aus Abbildung 1 sind die gängigsten Auto-ID Systeme, welche sich auf dem Markt befinden, zu erkennen.

In den folgenden Abschnitten werden die wichtigsten Technologien kurz umrissen. Die richtige Auswahl für ein Identifikationssystem setzt eine umfassende Kenntnis der grundlegenden Prinzipien eines solchen Systems voraus. Die heute in der Praxis meist verwendeten Technologien sind die Barcodetechnologie, Optical Character Recognition (OCR), Biometrische Verfahren, Chipkarten und RFID.

2.1.1. Barcodetechnologie

Die Barcodetechnologie findet man heute in fast allen Bereichen des täglichen Lebens und ist somit wohl das bekannteste Identifikationssystem. Der Einsatz von Barcode vereinfacht neben der Rechnungserstellung an der Kasse auch die Identifizierung in der Industrie, da durch das Scannen z.B. ein Preis aus der Datenbank abgerufen wird.

„Bei der automatischen Identifikation nimmt mit über 70% der Applikationen der Barcode

eine Schlüsselrolle ein.“ 3

² Vgl. K. Finkenzeller, RFID Handbuch - Grundlagen und praktische Anwendungen induktiver Funkanlagen, Transponder und kontaktloser Chipkarten, 4. Aufl., München 2006, S.2

³ Vgl. M. Ten Hompel; T. Schmidt, Warehouse Management - Automatisierung und Organisation von Lager- und Kommissioniersystemen, 1.Aufl., Berlin 2004, S.203

2 Grundlagen 7

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2.1.2. Optical Character Recognition

Optical Character Recognition (Optische Zeichenerkennung), oder kurz OCR, ist eine Technologie und Begriff auf dem IT-Bereich, die die Umwandlung unterschiedlicher Dokumente, wie beispielsweise gescannter Papierdokumente, Portable Data Format (PDF-Dateien) oder Digitalbilder in editierbare und durchsuchbare Daten ermöglicht. Es handelt sich dabei um Klarschriftenleser, die in der Lage sind alphanumerische Zeichen automatisch zu erkennen. Wie aus dem Namen Klarschriftenleser schon zu erkennen ist, ermöglicht dieser nicht nur der Maschine die Zeichensätze automatisch zu lesen, sondern auch dem Menschen. Eine typische Anwendung dieser Technologie ist der Einzahlungsschein bei der Bank, oder die Registrierung von Schecks. Bei der Auszählung von Wahlzetteln kommt diese

Technologie ebenfalls zum Einsatz, da sie eine sichere und schnelle Erkennung erlaubt. 4

2.1.3. Biometrische Verfahren

Das Duden - Fremdwörterbuch beschreibt den Begriff Biometrie als „die Wissenschaft

von der Zählung und (Körper)Messung an Lebewesen“. 5

Wird der Begriff Biometrie in den Zusammenhang mit Identifikationssystemen gebracht, so ist dieser als Oberbegriff für alle Verfahren, die Personen oder auch Tiere durch den Vergleich von unverwechselbaren und individuellen Körpermerkmalen identifizieren. Dabei lassen sich grundsätzlich drei unverwechselbare Körpermerkmale unterscheiden:

Fingerabdrücke

Augen-Netzhaut Sprache

Diese Verfahren werden in der Praxis unterschiedlich häufig angewendet. Die wohl am meist genutzten Verfahrensweisen sind die Finger- und Handabdruckverfahren.

⁴ Vgl. M. Ten Hompel; T. Schmidt, Warehouse Management - Automatisierung und Organisation von Lager-und Kommissioniersystemen, 1.Aufl., Berlin 2004, S.203

⁵ Vgl. Duden, Das große Fremdwörterbuch, 5.Aufl., Mannheim; Leipzig; Wien; Zürich 2000, S.204

8 2.1 Identifikationstechnologien in der Logistik

___________________________________________________________________________ Eher selten wird bisher die Augen-Netzhaut-Identifizierung angewendet. Seit neuester Zeit werden spezielle Systeme zur Sprecherverifikation angeboten. Dabei lassen sich einzelne Personen anhand ihrer Stimme identifizieren. Die Person spricht hierbei in ein Mikrofon, welches an einen Computer angeschlossen ist. Der Computer wandelt dann die gesprochenen Worte in digitale Signale um. Mit Hilfe einer Identifizierungssoftware werden die Signale ausgewertet und mit den in der Datenbank liegenden Referenzmustern verglichen. Bei einer Übereinstimmung kann der Benutzer beispielsweise Zugang zu einem gesperrten Bereich bekommen.

Die Fingerabdruckverfahren, auch im Fachwort Daktyloskopie genannt, gibt es schon seit Beginn des 20 Jahrhunderts. Die Verbreitung dieser Technologie wird insbesondere durch die zunehmende Kriminalität vorangetrieben. Die Fingerabdrücke werden von den Straftätern genommen und in einer Datenbank abgespeichert. Bei Bedarf können diese analog zur Sprachidentifizierung wieder mit der Datenbank verglichen werden. Durch das Verfahren ist eine Person einfach und schnell mit einen Fingerabdruck identifiziert. Die Personen können demnach aufgrund ihrer Finger oder ganzen Handfläche eineindeutig identifiziert werden. Aber nicht nur in der Kriminalistik findet dieses Verfahren häufig Anwendung. Ebenso wird es bei Zutrittskontrollen eingesetzt, um bestimmten Personen Zugang zu gewähren oder zu verwehren. Dabei wird die Hand oder der Finger auf ein spezielles Lesegerät gelegt, welches das individuelle Muster einliest und mit einem Referenzmuster in der Datenbank vergleicht.

Bei modernen Geräten dauert die Erfassung unter einer Sekunde. 6

2.1.4. Chipkarten

Chipkarten werden landläufig auch Smart Card genannt. Dabei handelt es sich um eine Karte im Kreditkartenformat, die aus Kunststoff hergestellt wird. Darin ist ein elektronischer Datenträger eingebaut, welcher Informationen enthält. Um die vorhandenen Informationen auszulesen, wird die Karte in ein Lesegerät eingeschoben. Durch Kontaktfedern angebracht wird eine Verbindung mit der Kontaktfläche des Chips hergestellt. Über die Verbindung wird die Karte mit Takten und Energie versorgt.

⁶ Vgl. K. Finkenzeller, RFID Handbuch - Grundlagen und praktische Anwendungen induktiver Funkanlagen, Transponder und kontaktloser Chipkarten, 4.Aufl., München 2006, S.4

2 Grundlagen 9

___________________________________________________________________________ Da diese Technik zuweilen sehr störanfällig ist, sind neuere Karten auf den Markt gekommen, die die Kontakte durch die Technik der induktiven Kopplung ersetzen. Ein großer Vorteil dieser Chipkarten ist ihre Sicherheit vor ungewollten Zugriffen, da die in der Karte gespeicherten Daten gegen ungewollten Lesezugriff und Manipulation geschützt werden können. Zum Auslesen der Daten sind spezielle Systeme notwendig, es reicht kein „normales“ Kartenlesegerät, mit denen man sich den Wert seiner Telefonkarte anzeigen

lassen kann. 7

Grundsätzlich werden zwei Typen von Chipkarten aufgrund ihres Aufbaus unterschieden:

Speicherkarten (Memory-Chip Card), die über keinen Prozessor verfügen, können lediglich Informationen aufnehmen und sehr beschränkte, im Voraus bestimmte Operationen vornehmen:

⁸ Abbildung 2: Typische Architektur einer Speicherkarte mit Sicherheitslogik

Mikroprozessorkarten (Microprocessor Cards) verfügen, wie der Name schon verrät, über einen Prozessor. Dieser stellt das Herz des Chips dar und ist typischerweise von vier weiteren Funktionsblöcken umgeben.

⁷ Vgl. K. Finkenzeller, a.a.O., S.4

⁸ Vgl. Dr. R. Riedel, Prof. Dr. L. Richter: „Java Card“, (08.01.2007)

10 2.1 Identifikationstechnologien in der Logistik

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9 Abbildung 3: Typische Architektur einer Mikroprozessorkarte

In der Abbildung sind die vier Bestandteile bzw. Funktionsblöcke die den Prozessor umgeben zu sehen. Welche Funktionen sie erfüllen, werden in den folgenden Beschreibungen erläutert.

1. Read Only Memory (ROM) hat eine typische Größe von 16 KB und enthält das Betriebssystem des Chips. Bereits während der Herstellung wird das Betriebssystem eingebrannt.

2. Random Access Memory (RAM) ist der Arbeitsspeicher des Prozessors und verliert bei Verlust der Versorgungsspannung sämtliche Daten. Die typische Größe sind 512 Byte.

3. Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM). Darunter versteht man den Datenspeicher. Dieser stellt den nichtflüchtigen Speicherbereich des Chips dar. Aus diesem werden Daten gelesen oder geschrieben.

4. Input-Output-Port (I/O-Port). Darunter ist eine Schnittstelle zu verstehen, das meist aus einem einzigen Register besteht. Die Daten werden dabei Bit für Bit übertragen.

⁹ Vgl. Dr. R. Riedel, Prof. Dr. L. Richter: „Java Card“, a.a.O., (08.01.2007)

2 Grundlagen 11

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2.1.5. RFID

Bei RFID handelt es sich um keine neue Technologie. Vielmehr wurden die ersten Anwendungen bereits im Zweiten Weltkrieg verwendet, indem die englische Luftwaffe RFID einsetzte, um die eigenen von den feindlichen Flugzeugen zu unterscheiden. Seit rund 15 Jahren sind RFID-Verfahren auch im wirtschaftlichen und industriellen Umfeld in Gebrauch.

Die Firma Texas Instruments hat erstmals Ende der 80-er Jahre Transponder zur Tieridentifikation entwickelt. In den nachfolgenden Jahren konnte sich RFID vor allem im Produktionsbereich, bei der Zugangskontrolle oder zur Diebstahlsicherung Electronic Article Surveillance, (EAS) durchsetzen. Ähnlich wie bei den Chipkarten, werden bei RFID-Systemen Daten auf einen Datenträger gespeichert. Dieser so genannte Transponder (engl. transceive and respond) ist auf einem Bauteil angebracht und kann entweder aufgeklebt oder angehängt sein. Als Transponder oder auch Tag bezeichnet man einen Microchip, der eine

Antenne besitzt und ohne Sichtkontakt ausgelesen werden kann. 10

Um Objekte eindeutig kennzeichnen und identifizieren zu können, besitzt der Transponder eine Identifikationsnummer. Zudem gibt es Varianten, die weitere Informationen speichern und Daten austauschen können. Passive Transponder beziehen ihre Energie aus einem durch die Antenne des Lesegerätes erzeugten elektromagnetischen Feld, aktive RFID-Transponder sind dagegen mit einer Stromquelle ausgestattet und haben deshalb eine größere Sendereichweite. Es gibt unterschiedlichste Bauformen für die verschiedenen Anwendungsgebiete, beispielsweise Etiketten, Scheiben und Scheckkarten.

Der Transponder gliedert sich grundsätzlich in die Funktionseinheiten:

Datenspeicher (ROM/RAM)

Sende-/Empfangseinheit(Antenne)

Steuer- und Auswertelogik (HF-Interface, Adress- und Sicherheitslogik) Batterie (nur bei aktiven Systemen)

¹⁰ Vgl. S. Binder; A. Fischer, Kassensturz, RFID - Was es wirklich bringt, Frankfurt/Kreuzlingen 2004, S.12

12 2.2 Barcode

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Steuer-Steuerrechner rechner

11 Abbildung 4: Funktionsweise eines RFID-Systems

Um elektrische Datenträger auszulesen bzw. zu beschreiben, verwendet man Schreib/Lesegeräte (SLG). Ein SLG besteht aus einem Sender und Empfänger (Hochfrequenzmodul), einer Auswerte-/Kontrolleinheit und einem Koppelelement (Antenne) zum Transponder. Viele SLG sind mit zusätzlichen Schnittstellen (z.B. RS 232, RS 485) ausgestattet, um die

ausgelesenen Daten an ein anderes System (PC, Host) zu übergeben. 12

2.2. Barcode

Das Barcode-System, oder auch Strichcode-System genannt, ist das wohl bekannteste Identifikationssystem. Diese Technologie findet man heute im Handel auf fast allen käuflichen Produkten. Sie vereinfachen die Rechnungserstellung an der Kasse, da durch das Scannen der Ware, der Preis aus einer Datenbank gelesen wird. Dadurch ist das manuelle Eintippen des Preises nicht mehr notwendig. Zudem muss bei anfallenden Preisänderungen

nur die Datenbank abgeändert werden, da der Preis hinterlegt ist. 13

¹¹ Vgl. KUMAGroup: „Kennzeichnungssysteme“ index.jsp> (01.12.2006)

¹² Vgl. K. Finkenzeller, RFID-Handbuch, Grundlagen und praktische Anwendungen induktiver Funkanlagen, Transponder und kontaktloser Chipkarten, München 2002, S.7

¹³ Vgl. DataIdent Dienstleitung + Systemtechnik GmbH: „Strichcode“ php?id=18> (04.12.2006)